摘要:福建省福清市城市污水處理廠以BOT的方式進行承建。該污水處理廠選用懸掛鏈移動曝氣工藝,其工藝投資省、處理成本低、運行穩定、維修、管理方便、氧利用率高、結構緊湊,而且能夠達到同步脫氮除磷的效果。

關鍵詞:BOT,懸掛鏈移動曝氣工藝,脫氮除磷

懸掛鏈移動曝氣工藝,又稱為多級A/O處理工藝,是通過對曝氣裝置充氧量和區域曝氣進行控制,以實現獨創的懸掛鏈式曝氣工藝。該工藝基于多級A/O理論和非穩態理論,在池內設置形成多個級段的A/O池,使污水經過多次的好氧、缺氧交替過程,提高污泥的活性,形成適合各種微生物生長的良好環境,能夠對污水中的有機物、氮、磷高效去除。該工藝是一種低負荷活性污泥處理工藝,其最大的特點是能夠根據地質條件將厭氧除磷池、曝氣池、沉淀池、穩定池以碾壓土壩方式進行合建,做到土建投資省、布局簡潔、維修運行管理方便、出水穩定。

1工程概況

福清城市污水處理廠以BOT方式建設,近期處理能力為日處理6萬噸,遠期計劃增至12萬噸/日,總占地面積為80多畝,總投資約4600萬元。近期6萬噸/日的處理規模現已建成。該廠進水中工業廢水約占40%,城市生活污水約占60%。處理后的污水要求達到國家一級排放標準。進水水質和排放標準見表1。

2 工藝流程（見圖1）

污水通過市政管網抽送至污水處理廠，經過回轉柵條式粗格柵去除大的雜物后流入集水井。而后通過潛水泵提升到回轉式細格柵去除無機物和細小懸浮物，然后自流入曝氣沉砂池（主要去除砂粒等無機物，并起到預曝氣作用），經配水井流入各個綜合反應池、消毒池后達標排放。其中綜合反應池包含有兼氧池、一段好氧曝氣池、缺氧池、二段好氧曝氣池、沉淀池、穩定池。

3 主要構筑物

（1）集水井

為近、遠期工程計劃共用的，有效容積為300m3，與粗格柵井合建，為鋼混結構，地下沉井施工，最高水位為 3 m。內設 5 臺流量800m3/h的潛水泵，揚程為16m，功率為55kW。集水井內設 1 臺超聲波液位計，以控制水泵的啟停。

（2）曝氣沉砂池

只考慮近期使用，總有效容積為109.2m3。其水力停留時間為2min，有效水深為2m，曝氣所需空氣量為4.8m3/min。主要去除顆粒粒徑>0.25mm的砂粒等無機物，并起到預曝氣作用。設有1臺橋式吸砂機和1臺螺旋砂水分離器。

（3）兼氧池

碾壓土壩結構，內鋪土工膜和內砌石塊。有效容積2500m3，水力停留時間為3h，有效水深為4.5m，尺寸52×11×5（m）。內設兩臺潛水攪拌機，功率為10kW。后續缺氧池內混合液回流到該池。

（4）一段好氧曝氣池

碾壓土壩結構，內鋪土工膜和內砌石塊。有效容積8333m3，水力停留時間10h，有效水深4.5m，尺寸5 2 × 4 2 × 5 （ m ） 。曝氣池內的污泥負荷為0 . 1 1 k g B O D / k gML S S。污泥濃度為4 0 0 0mg / L。內裝有1 9條曝氣鏈，每條鏈有2 2套曝氣器。以一邊進氣，兩頭懸掛。每套曝氣器在一定區域內來回運動，不會對局部水體產生過量曝氣，也不會像固定曝氣器產生定向水流，因而可使空氣在水中的停留時間延長，提高充氧效率，節約能耗。同時曝氣池中部設有1臺紫外熒光法溶解氧測定儀，并通過PLC和變頻風機來調節池內的空氣量。曝氣裝置移動情況見圖2。

（5）缺氧池

碾壓土壩結構，內鋪土工膜和內砌石塊。有效容積為1667m3，水力停留時間為2h，有效水深為4.5m，尺寸52×8×5（m）。為達到脫氮的效果，協調系統硝化反硝化功能，增設缺氧池。池內設有2臺對推的潛水攪拌機，功率為7.5kW，并設1臺潛水內回流泵，功率為7.5kW，流量為2500m3/h，揚程為0.3m，用以滿足300％的混合液內回流量，使混合液回流到兼氧池內。（6）二段好氧曝氣池碾壓土壩結構，內鋪土工膜和內砌石塊。有效容積為1667m3，水力停留時間為2h，有效水深為4.5m，尺寸52×8×5（m）。二段好氧曝氣池用來進一步去除有機物和氨氮，提高系統的硝化能力，減少對二沉池產生的不利影響，以形成多級的好氧缺氧段。池內設有2條曝氣鏈，每個鏈條有24套曝氣器。

（7）二沉池

矩形池鋼筋混凝土結構，尺寸為52×24×5（m），有效容積為5000m3，有效水深為4.5m，表面負荷為0.75m3/m2•h。長邊兩側設污泥回流渠，短邊池底有60°角放坡，以防止出現死角。水流流向為一長邊進水，另外一長邊出水。池內設有軌道式行車式吸泥機 1 臺，雙邊驅動，功率為0.37kW，行車可根據時間控制其來回運行，并根據上位機控制啟停。行車上內設 2 臺潛水軸流泵，用于污泥回流，污泥回流量為150％，功率為7.5kW，揚程3m，流量為600m3/h。

（8）穩定池

碾壓土壩結構，內鋪土工膜和內砌石塊。有效容積為2500m3，水力停留時間為3h，有效水深為4.5m，尺寸52×11×5（m）。穩定池可對生化出水進行再次充氧，提高沉淀效果，優化出水水質，保證綜合反應池整個結構。池內設有 1 條懸掛曝氣鏈，裝有24套曝氣器。

（9）接觸消毒池

鋼筋混凝土結構，半地下式，尺寸15×24×5（m），水力停留時間為30min，有效容積為1250m3，有效水深為3.5m，廊道內控制水流速為0.1m/s。

（10）污泥濃縮池

鋼筋混凝土結構，直徑為1 4m，池高為4m。內設 1 臺全橋式中心傳動污泥濃縮機，功率為0.75kW。濃縮后的污泥含水率為97％。

（11）其他配套設施

1）粗格柵，2臺回轉柵條式格柵除污機，間隙為25mm，柵寬為1.7m，渠深7.8m；配套的格柵電機功率為3.0kW；格柵前后裝有 4 個手動鑄鐵閘門及 2 臺超聲波液位差計。

2）細格柵，2臺回轉齒耙式格柵除污機，間隙為4mm，柵寬為1.5m，渠深1.5m；配套的格柵電機功率為1.1kW；柵前裝2臺手動不銹鋼閘門，格柵前后裝有 2 臺超聲波液位差計。

3）進、出水計量井，井內各設有 1 臺DN700超聲波電磁流量計，用以計量進出污水廠水量。

4）鼓風機房 3 間，每間內設變頻控制的 3 臺羅茨鼓風機，同時對單組綜合池供氣，每組綜合池的供氣管上設有溫度傳感器、壓力傳感器、熱式氣體流量計。鼓風機的風量為64m3/min，壓力55.8kPa，功率為90kW，配套進出口消聲器、空氣濾清器、安全閥、放空閥、放空消聲器，同時在每臺風機出口管路上裝有DN250的電動蝶閥。

5）污泥脫水機房，內設 2 臺臥式離心脫水機，單機處理污泥量為12～20m3/h，功率為22kW，配套兩臺偏心螺桿泵，流量為20m3/h，揚程20m，功率為7.5kW。污泥切割機 2 臺，流量為20m3/h，功率為1.5kW。因污泥脫水前加絮凝劑，選用罐積為1m3的絮凝攪拌機，罐容為2.5m3。加藥計量泵 2 臺，流量為0.5m3/h，功率為0.75kW。加藥除磷系統中設有自動溶藥設備 2 臺，容量為1m3，攪拌功率為0.75kW，加藥計量泵 2 臺，流量為0～50L/h，揚程25m，功率為0.37kW。

6）加氯間，內設 2 臺高效復合二氧化氯發生器，有效氯產量為10kg/h，功率為5.0kW。配有 2 臺動力水泵，流量為800mL/min，揚程25m，功率為1.5kW的臥式離心泵。2個有效容積為5m3的原料儲罐，分別裝氯酸鈉和鹽酸溶液。其配套設備還有鹽酸卸酸泵、氯酸鈉溶藥機、鹽酸加藥計量泵、氯酸鈉加藥計量泵、氯酸鈉溶液提升泵。根據進水流量控制二氧化氯消毒藥劑的投加量。

4 調試和運行

由于管網建設滯后，未能將污水全部接入污水處理廠，造成進水量偏小，僅為10000m3/d左右，因此分別對 2 個綜合反應池的進水實現接種和馴化同步進行。接種污泥選用城市污水處理廠帶式壓濾機壓濾過后的污泥，每池投加80噸污泥。經過兩個多月的調整，曝氣池內的污泥濃度達到設計要求（見表2）。具體參見http://www.bnynw.com更多相關技術文檔。

5 經濟分析

該工程總投資4 6 0 0萬元，單位污水處理成本為0.46元/m3，直接運行成本為0.27元/m3。污水處理廠總裝機功率為1450kW，平時運行功率為960kW。

6 結語

（1）該工藝啟動快、運行穩定、操作簡便，并能保證出水達標，產生的污泥量少。

（2）只要條件許可，可使用土壩結構承建污水處理綜合反應池，并能形成一體化結構，造價低，投資省。

（3）高效的移動懸掛曝氣頭可延長氧在水中的停留時間，提高了氧轉移效率，在除去有機物的同時亦能節約能耗。

（4）曝氣頭檢修時不需放空，檢修方便。(福建新科環保技術有限公司)